简单机械、功和功率 教案

佳绩教育个性化教案

学生

科目 物理

年级 初三

上课日期

2012-05- 教师 肖凯

教材

人教版

已上课时（含）/总课时

2/ 教案编号

课题

简单机械、功和功率

重点难点

教学目标：巩固的基础知识，在原有基础上提高。

教学重点：认识简单的机械，会用功和功率的知识来解决一些基本问题。

教 学 步 骤 、 内 容 、 目 标 、 方 法

教学过程：

步骤一：知识点的总结、回顾。

步骤二：知识拓展讲解。

步骤三： 提高练习。

步骤四：巩固练习，课后作业。

课后 评价 一、学生对于本次课的评价

二、教师评定

1、学生上次作业评价：

2、 学生本次上课互动性：

作业 布置

教师 留言 学生掌握好的内容：

通过本次课发现以往知识漏洞（下次教学计划）

：

教师签字：

家长 意见

家长签字：

日 期： 年 月 日

一、 简单机械 杠杆

1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

说明：①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。

2、

五要素——组成杠杆示意图。

①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F 1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F 2 表示。

说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反

④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l 1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l 2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签

⑴ 找支点O ；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）。

3、 研究杠杆的平衡条件：

① 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。

② 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。

③ 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F 1l 1=F 2l 2 也可写成：F 1 / F 2=l 2 / l 1

解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）

解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

4、应用：

名称 结 构 特 征 特 点 应用举例

省力 杠杆 动力臂 大于 阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、

钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂 小于 阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆

等臂 杠杆 动力臂等于阻

力臂

不省力 不费力

天平，定滑轮

说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。

滑轮

1、定滑轮：

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G

绳子自由端移动距离S F(或速度v F) = 重物移动

的距离S G(或速度v G)

2、动滑轮：

①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，

也可左右移动）

②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍

的省力杠杆。

③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1 2G只忽略轮轴间

的摩擦则拉力F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或v G)

3、滑轮组

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力

F= 1/n (G物+G动) 绳子自由端移动距离S F(或v F)=n倍的重物移动的距离S G(或v G)

④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合

题目的具体要求组装滑轮。

二、功：

1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。

3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS

4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。

5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过

的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米= 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。

功的原理：

1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。

2、说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）

①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS ）= 直接用手对重物所做的功（Gh ） 3、应用：斜面

①理想斜面：斜面光滑 ②理想斜面遵从功的原理；

③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G ：物重；h ：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。

三、机械效率：

１、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 斜面：W 有用= Gh

2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功

公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额=f L

3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL

4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式：

斜 面： 定滑轮：

动滑轮：

滑轮组

③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量：

① 原 理： ②应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S ③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 ⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： η

W 有用 W 总

= η

Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F =

η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF

= η W 有用 W 总 = Gh FS

=

A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B 提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

四、功率：

1、定义：单位时间里完成的功

2、物理意义：表示做功快慢的物理量。

3、公式：

4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W

某小轿车功率66kW ，它表示：小轿车１s 内做功66000J 5、机械效率和功率的区别：

功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

1．小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方竭尽全力，看谁能把对方拉起来，比赛结果应是（ ）

A ．小李把小胖拉起

B ．小胖把小李拉起

C ．两个都拉不起

D ．两个都拉起 【答案】B 2．（2011浙江义乌，第19题）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则

A 、F 甲>F 乙，因为甲方法的动力臂长

B 、F 甲

C 、F 甲>F 乙，因为乙方法时阻力臂短

D 、F 甲=F 乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍 【答案】C

F 甲

F 乙

第19题图

P

W

t =

3．(2011浙江宁波，第5题)下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（▲）

A．动滑轮B．订书机C．羊角锤D．镊子

【答案】D

4．（2011浙江温州，第18题）如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是

A．甲B．乙C．丙D．丁

【答案】D

4、（2010·长春）马拉着车在水平路面上匀速前进的过程中，下列说法正确的是（）

A、以地面为参照物车是静止的

B、马快跑拉车比慢走拉车功率大

C、车受的重力方向是竖直向上的

D、马拉车的力与车受的重力是一对平衡力

例2：在下列几种情况中有力对物体做功的是（）

A、冰球在光滑的水平面上滚动

B、小孩用力推箱子没有动

C、学生抱着书包站在站台上候车

D、建筑工人把砖从一楼提到三楼

1、（2010·河南）如图7所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，

使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中( )

A．拉力F做了l50J的功 B．拉力F做了300J的功

C．重力做了600J的功 D．重力做了1200J的功

3、（2010·乌鲁木齐）在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的

拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是( )

A.滑轮组的机械效率是83.3％

B.滑轮组的机械效率是66.7％

C.绳端移动速度与物体上升速度相同

D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍

1. （2010·河北省，21题）小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图7所示），分别将同一物体匀速提高到相

同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系

正确的是（忽略绳重及摩擦）

A．F1 > F2，η 1 = η 2 B．F1 > F2，η 1 > η2

C．F1 < F2，η 1 = η 2 D．F1 < F2，η 1 > η 2

图7

F2

F1

例1、如图所示：货物所受重力G=200牛，现使用滑轮或滑轮组匀速提

升货物，试确定各图中拉力F的大小（滑轮重及摩擦不计），FA=100N，

FB=200N，FC=50N．

考点：滑轮组绳子拉力的计算．专题：图析法．

分析：先根据定滑轮和动滑轮的定义确定图中是哪种滑轮，若是定滑轮，

则F=G；若是动滑轮，则F= 12G；若是滑轮组，则F= 1nG，据此分析计

算．解答：解：左图，使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起上升，是动滑

轮．因为滑轮重及摩擦不计，所以FA= 12G= 12×200N=100N；

中图，使用滑轮时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮．因为滑轮重及摩擦不计，所以FB=G=200N；

右图，使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n=4，因为滑轮重及摩擦不计，所以FC= 14G= 14×200N=50N．

故答案为：100N，200N，50N．点评：本题考查了使用滑轮组绳子拉力的求法，难点是图中定滑轮和动滑轮的确定和n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）．

5、（2011?无锡）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

A、绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同

B、绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同

C、绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等

D、绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等

考点：滑轮（组）的机械效率；滑轮组及其工作特点；功的计算；有用功和额外功．专题：推理法．

分析：由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．

解答：解：不计绳重及摩擦，

∵拉力F= 1/n（G物+G轮），n1=2，n2=3，

∴绳子受的拉力：

F1= 12（G物+G轮），F2= 13（G物+G轮），

∴F1≠F2，

∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，

∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，

∵η= W有用/W总，

∴滑轮组的机械效率相同，故A、B错；

∵绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，

∴s1=2h，s2=3h，

∴s1≠s2，

故C正确、D错．

故选C．

8、如图所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态．若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则（）

A、杠杆仍能保持平衡

B、杠杆不能平衡，A端下沉

C、杠杆不能平衡，B端下沉

D、无法确定杠杆的状态

考点：探究杠杆的平衡条件实验；杠杆的平衡分析法及其应用．专题：应用题．

分析：（1）根据杠杆的平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即G1×L1=G2×L2；

（2）将两个物体G1、G2同时浸没在水中后，对杠杆的拉力F等于重力和浮力的差，根据F1×L1与F2×L2的大小关系判断杠杆是否平衡．解答：解：（1）物体没有浸入水中时，根据杠杆平衡条件有G1×L1=G2×L2，由图可见L1＞L2，∴G1＜G2．

（2）物体浸入水中时，对杠杆的拉力F=G-F浮，因为两个物体的体积相等，都同时浸没在水中，所以它们受到的浮力相等，即F浮1=F浮2；

（3）杠杆A端：（G1-F浮1）×L1=G1×L1-F浮1×L1，杠杆B端：（G2-F浮2）×L2=G2×L2-F浮2×L2，

由L1＞L2，∴F浮1×L1＞F浮2×L2．

（4）∵G1×L1=G2×L2，F浮1×L1＞F浮2×L2

∴（G1×L1-F浮1×L1）＜（G2×L2-F浮2×L2）

因此杠杆的右（B）端下降．

故选C．

10、（2009?辽宁）如图所示，在拉力F作用下，物体A在水平桌面上以速度υ向右匀速运动了距离S，已知A的重力为G，桌面对A的摩擦力为f（滑轮及绳重不计）．则下列说法不正确的是（）

A、有用功为GS

B、拉力做功为3FS

C、拉力做功的功率为3Fυ

D、装置的机械效率为 f3F

考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率．

分析：本题只有逐项算出各个物理量，所带数据错误的就是不正确的．A 因为物体在水平方向上运动，所以有用功应该是摩擦力与水平方向移动的距离S的乘积，所以本选项符合题意．

解答：解：因为有用功等于摩擦力与水平移动的距离S的乘积，所以A不正确．

利用公式W=FS得，W拉=3FS，功率P=3F/V，机械效率为： W有用/W总=fs1/FS2=f/3F，所以B、C、D正确．

故选A

3、（2011?兰州）如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用225N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止．（g=10N/kg）

考点：滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用．专题：计算题；整体思想．

分析：如图，两个滑轮都是定滑轮，但整个装置不是由一股绳子缠绕而成，绳子上的力不相等，F3=F1+F2=2F2；

由题知人和吊篮在空中保持静止，人和吊篮受力平衡，人和吊篮受到向上的拉力和重力为平衡力，所以F3+F1+F2=G，又知道人的质量和吊篮的质量，据此求拉力．

解答：如图，两个滑轮为定滑轮，F1=F2，F3=F1+F2=2F2，

人和吊篮的总质量：

m=60kg+30kg=90kg，

人和吊篮受到的重力：

G=mg=90kg×10N/kg=900N，

∵F3+F1+F2=G，F1=F2，F3=F1+F2=2F2，

∴F2+F2+F2+F2=G，

∴F2=225N

故答案为：225．

点评：使用滑轮组时，能得出F= G/n，是因为滑轮组是由一股绳子缠绕而成，上面的力相同，理解这个条件是解本题的关键

2．（2011年安徽省第18题）某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2，回答下列问题：

(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)

(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________

(3)若只将钩码的悬挂点由A 移至G ，O 、B 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】（1）Gh 1/Fh 2×100％ （2）杠杆的自重 （3）变大

6．(2011年广东省广州市 第25题)用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图16所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A 、B 两段．A 、B 哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想： 甲： A 较重； 乙： B 较重；

丙： A 、B 一样重．

（1）请设计一个简易实验，判断A 、B 的轻重．

所用器材： [来源:学.科.网Z.X.X.K] 操作方法： 现象及结论：

（2）为进一步研究类似A 、B 轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验．杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。

①根据图17的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“丙”）

②根据图17的实验，该同学得出结论：只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡.

图16

A

B

图

17

a ．这个结论是否正确？

b ．用图18所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确． 【答案】（1）托盘天平；将A 、B 两段胡萝卜分别放在已经调平的托盘天平两边托盘上； 托盘下降的那边胡萝卜比较重；如果两边平衡，说明两段胡萝卜一样重； （2）甲 a 不正确

b ：1.将弹簧测力计斜向右（或斜向左）拉，保持杠杆水平平衡。2.读出动力：测力计的示数F １；量出动力作用点到支点的距离L １；3. 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小Ｆ２，量出阻力作用点到支点的距离Ｌ２；４.计算F １×L １的值与F ２×L ２的值，再进行比较，可以得出上述结论不正确。

8．（2011广东湛江，第24题）在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：

A ．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．

B ．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了

实验探究，记录的实验数据如下表：

实验 次数 斜面倾角θ 物块重量 G /N 斜面高度 h /m 沿斜面拉力F /N 斜面长 S /m 有用功

W 有/J 总 功

W 总/J 斜面的机械效率

① 300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8

60% ③

450

3.0

0.8

2.8

1.2

2.4

3.4[来

源:Z|xx|https://www.360docs.net/doc/ac14191497.html,]

71%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．

（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J ． （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：__________________________．

弹簧测力计

图18

图12

（4）此实验主要用到的研究方法是__________．

（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关． 【答案】（1）匀速 左 (2)60 3.0 （3）A 在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.[来源:Z#xx#https://www.360docs.net/doc/ac14191497.html,] （4）控制变量法

（5）斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等（合理均可得分）． 3．（2011四川铜仁，第17题）小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m ，重物上升0.5m ，已知该滑轮组的效率为70％（g 取10N/kg ）。

（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。 （2）人的拉力做功的功率是多少？ （3）被吊起重物的质量是多少？

【答案】（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：35.05.1==

m

m

n 。

（2）人的拉力F=600N ，移动距离s=1.5m, 时间t=10s 则，人的拉力做功的功率为

W s

m N t S F t W P 90105.1600=?=?==

（3）重物G 上升高度h=0.5m ，机械效率70=η％

所以 重物G=1260N 重物的质量 kg kg

N N g G m 126/101260===

（2010?广州）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m 、重物匀速上升了0.5m ，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg ）．

（1）人的拉力的功率多大？ （2）被吊起的重物质量多大？ （3）按题意画出滑轮组的绕绳．

考点：功率的计算；滑轮组的设计与组装；滑轮（组）的机械效率．专题：计算题；作图题；设计与制作题． 分析：（1）已知F=600N ，S=105m ；t=10s ，可结合W 总=FS 和P= Wt 求得； （2）根据S=nh 得到：动滑轮上绳子段数n ；

结合机械效率的公式η= G/nF 求出重物的重力，然后可求出质量；

（3）根据动滑轮上绳子段数n ，结合滑轮组使用时“奇动偶定”的特点，设计一个符合要求的滑轮组的绳子绕法． 解答：解：（1）∵W 总=FS=600N ×1.5m=900J ；

∴P= W/t= 900J10s=90W ． 答：人的拉力的功率为90W ．

（2）∵S=nh ；∴n= Sh= 1.5m0.5m=3；

由η= GnF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N ； ∴m= Gg= 1260N10N/kg=126kg ． 答：被吊起的重物质量为126kg ．

（3）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股； 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：

点评：本题虽然考查滑轮组的机械效率，但注意机械效率公式η= GnF 的应用，缠绕滑轮组的绳子时一定结合“奇动偶定”的特点来缠绕．

6、（2010·泰州）（6分）用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N ，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升2m 求： （1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率． 5、（2010·荆门）由航空工业六○五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机（如图12所示）将于今年10月首飞，该机可载4-6名乘客，配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg ，g 取10N/kg 。

（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少m 3

?

（2）若飞机在空中以360km/h 的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机

重力的0.1倍，飞机发动机的功率是多少W ？ 4、（2010·苏州）(8分)如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重 为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力 做了100J 的功．求：

(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率； (3)推力F 的大小．

10．（2010年广东梅州，26题）如图14所示，物体A 的质量m =12kg ，在拉力F 的作用下，物体A 以0.1m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N ，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：

（1

）物体A

与水平面间摩擦力

f 的大小; （2）拉力F 的大小；

（3）物体A 运动10s 的过程中，拉力F 所做的功。

答案（1）因做匀速直线运动，则：f=F 示=12N ；

（2）如图所示，作用在动滑轮轴上的拉力：F=2f=2×12N=24N ； （3）W=FS=24N ×0.1m/s ×10s ×1/2=12J 。

图14

图12

9.（2010江西）某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水

泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) 型号 ZGD 扬程 50m 吸程 20m 电压220V 频率50Hz 功率1.5kW 流量8m 3/h

绝缘E 级

(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明.

(2)该水泵连续正常抽水1h ，把水抽高了50m ，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？ (g 取10N/kg)

答案： (1)错误的参数是：吸程 20m

一标准大气压能把水压上的高度h =ρ水g p

=1.0×103kg/m3×10N/kg 1.013×105Pa

=10.13m ＜20m

(2)水泵1h 抽水体积V =8m 3

水泵1h 抽水质量m =ρV=1.0×103kg/m 3×8m 3=8×103kg

水泵抽水1h 对水做的功W =Gh =mgh =8×103kg×10N/kg×50m=4×106J 水泵抽水1h 消耗的电能W′=Pt =1.5×103W×3600s=5.4×106J 水泵的效率η=W ′W ×100%=5.4×106J 4×106J

×100%≈74.1%

（10·长沙）20．2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I 号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问： 用声呐探测到沉船的回声时间是0。04s,沉船在水下的深度为多少？ （声音在海水中的传播速度1450m/s ）

海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为）

己知动滑轮及附属部件的总重为3000N ，将一重为4000N 的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力F 为多大？

若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N ，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）